Question

為了研究物體在兩個(gè)力作用情況下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與受力情況之間的關(guān)系，某小組同學(xué)利用兩輛小車、光滑平直軌道、測(cè)力計(jì)、秒表、刻度尺等實(shí)驗(yàn)器材，做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：用方向相反的兩個(gè)水平拉力F₁和F₂拉著小車在光滑平直軌道上運(yùn)動(dòng)，用測(cè)力計(jì)測(cè)出F₁和F₂
的大小，用秒表、刻度尺等器材測(cè)出小車在不同時(shí)間內(nèi)所通過的路程．（m_小車1＞m_小車2）

次數(shù)	F1、F2大小	時(shí)間（S） 路程/Cm		1	2	3	4	5	6	7	8
1	F1=F2=10N （小車1）	路程/Cm
2	F1=F2=10N （小車1）	路程/Cm		2	4	6	8	10	12	14	16
3	F1=10N  F2=5N （小車1）	路程/Cm		1	4	9	16	25	36	49	64
4	F1=20N F2=10N （小車1）	路程/Cm		2	8	18	32	50	72	98	128
5	F1=20N F2=10N （小車2）	路程/Cm		3	12	27	48	75	108	147	192

（1）分析實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二中的數(shù)據(jù)，可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)物體在水平方向受到一對(duì)平衡力作用時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) ______（選填“改變”或“不變”）．請(qǐng)你根據(jù)所歸納的結(jié)論，把實(shí)驗(yàn)一中的數(shù)據(jù)補(bǔ)完整．
（2）分析實(shí)驗(yàn)三或?qū)嶒?yàn)四中的數(shù)據(jù)，可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)物體在水平方向 ______時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生改變．
（3）綜合分析實(shí)驗(yàn)三和實(shí)驗(yàn)四，可得出的初步結(jié)論是：當(dāng)物體受到共線、反向的兩個(gè)差值不同的力作用時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的程度不同，且 ______．
（4）綜合分析實(shí)驗(yàn)四和實(shí)驗(yàn)五，可得出的初步結(jié)論是：不同的物體在水平方向的受力情況相同時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)，______．
（5）某同學(xué)對(duì)后面四次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綜合分析以后，認(rèn)為：“當(dāng)物體受到力的作用時(shí)，物體就會(huì)運(yùn)動(dòng)”．你認(rèn)為該同學(xué)的觀點(diǎn)是 ______的（選填：A正確；B合理，但不完整；C錯(cuò)誤）．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)物體受力情況可判斷物體受平衡力，然后利用測(cè)量的路程和時(shí)間計(jì)算出速度，根據(jù)速度是否變化來確定物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變；
（2）首先根據(jù)小車在實(shí)驗(yàn)三、四的受力情況判斷出小車不受平衡力，通過測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)算出小車此時(shí)的速度，若速度發(fā)生變化則物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就變?nèi)A；
（3）比較實(shí)驗(yàn)三和四小車所受的合力的大小，在結(jié)合兩次實(shí)驗(yàn)小車運(yùn)動(dòng)速度變化的快慢程度，可以得出此題結(jié)論；
（4）在兩輛小車所受合力相等質(zhì)量不相等時(shí)，通過計(jì)算小車1和小車2 的速度可以得出此題結(jié)論；
（5）根據(jù)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系可以解決此題．
解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)一、二中，物體受兩個(gè)大小相等、方向相反、同直線、同作用點(diǎn)的力，是平衡力，實(shí)驗(yàn)一小車速度為0，故小車靜止，實(shí)驗(yàn)二小車速度始終為2m/s，是勻速運(yùn)動(dòng)，靜止和運(yùn)速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不會(huì)改變．既然實(shí)驗(yàn)三中小車靜止，所以后三次路程都為0．
（2）實(shí)驗(yàn)三、四小車受力大小不相等，受一對(duì)非平衡力，實(shí)驗(yàn)三小車速度是從1m/s逐漸增加到8m/s，實(shí)驗(yàn)四小車的速度是從2m/s逐漸增加到16m/s，小車在做變速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一直在變．
（3）實(shí)驗(yàn)三小車所受合力為10N-5N=5N，速度是在8s的時(shí)間里從1m/s逐漸增加到8m/s，實(shí)驗(yàn)四小車所受合力為20N-10N=10N，速度是在8s的時(shí)間里從2m/s逐漸增加到16m/s，可以看出小車的合力越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變?cè)娇欤?br />（4）實(shí)驗(yàn)四和實(shí)驗(yàn)五的小車在水平方向的受力情況相同，但是m_小車1＞m_小車2，通過計(jì)算小車一和小車二的速度可知：小車一在相等的時(shí)間比小車二速度改變的慢，所以物體質(zhì)量越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變?cè)铰��?br />（5）物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，物體不受力時(shí)可以做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以該同學(xué)的觀點(diǎn)錯(cuò)誤，故選C．
故答案為：（1）不變，0，0，0；
（2）受非平衡力；
（3）兩力的差值越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變?cè)娇欤?
（4）物體質(zhì)量越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變?cè)铰��?br />（5）C．
點(diǎn)評(píng)：物體受平衡力和不受力的狀態(tài)是一樣的，都做勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止．力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，但不是維持運(yùn)動(dòng)的原因．